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随着传统抗生素在各个领域的滥用,细菌对抗生素的耐药性问题日渐严重,人类健康和食品安全受到病原菌的威胁。自从Kang等人发现碳纳米管(CNTs)具有抑菌效果以来,众多研究者对CNTs的抑菌性进行了探究,很大程度上解决了细菌的耐药性问题。但是当前研究主要集中在单壁碳纳米管(SWNTs)的抑菌,对多壁碳纳米管(MWNTs)的抑菌研究相对较少。MWNTs细胞毒性较低且生产成本更低。因此,开展MWNTs抑菌研究具有广阔的应用前景。MWNTs的分散性一直是影响其抗菌性能的一个重要因素,一般通过改性的方法来提高MWNTs的分散性和抑菌活性。超声(Ultrasound,简称US)作为一种外界能量调控手段,可实现纳米粒子分散和增强抑菌效果双重作用。本文研究超声对MWNTs分散性的影响,并以金黄色葡萄球菌(S.aureus)和大肠杆菌(E.coli)为研究对象,探讨超声对酸化多壁碳纳米管(f-MWNTs)的抑菌效果和抑菌机理,本论文的研究内容主要包括:(1)超声对MWNTs分散性的研究研究了超声对非共价修饰(钠基蒙脱土Na-MMT改性的MWNTs)和共价修饰(酸化MWNTs,f-MWNTs)MWNTs分散性的影响。对蒙脱土改性的MWNTs,研究了蒙脱土和MWNTs比例、超声时间、超声功率对MWNTs分散效果的影响,并与f-MWNTs分散效果进行对比。结果表明,Na-MMT对MWNTs具有明显的分散作用,可以在很大程度上提高MWNTs的分散性。最佳分散条件为超声时间40min、超声功率240W、Na-MMT与MWNTs比率2/1、MWNTs平均粒径达到324nm。超声对f-MWNTs最佳分散条件为超声时间30min、超声功率270W、f-MWNTs浓度250μg/m L,f-MWNTs平均粒径达到143nm。(2)超声与f-MWNTs协同抑菌效果研究以S-aureus和E-coli为研究对象,利用OD600研究超声时间、超声功率、f-MWNTs浓度对两种细菌的抑制效果。结果表明,超声和f-MWNTs协同作用对S.aureus和E.coli具有一定的抑菌效果,超声时间30min、超声功率60W、f-MWNTs浓度125μg/m L时,对S.aureus抑菌效果达到最佳;超声时间45min、超声功率80W、f-MWNTs浓度250μg/m L时,对E.coli抑菌效果最好。(3)超声协同f-MWNTs的抑菌机理研究从细胞膜通透性、细胞形态观察、氧化应激三方面对超声和f-MWNTs协同抑菌机理进行研究。结果表明氧化应激是超声和f-MWNTs协同作用的结果,超声可以使各目标化合物产生ROS,主要种类为OH-和O2-。超声和f-MWNTs协同抗菌机制可能是ROS和碳纳米管物理抗菌共同发挥作用。超声增加了f-MWNTs的分散性并破坏细菌细胞膜表面结构,使f-MWNTs进入细菌内部产生ROS,造成菌体死亡。本论文研究结果表明,超声可以在很大程度上提高MWNTs的分散效果,并促进f-MWNTs抗菌作用。